浅谈反井钻机在井下煤矸仓快速施工技术研究与应用

邓学松 罗江云 段毅（备注：第一作者邓学松）

（筠连川煤芙蓉新维煤矿 四川省筠连县 645253）

摘要：新维煤业公司在井下煤矸仓施工中使用新型LM-150反井钻机,论述了LM-150 反井钻机的施工准备工作、施工工序、具体工艺和步骤。在90°立井施工中,反井钻机施工工艺可以替代传统施工工艺,高效、安全。反井钻机能适用于大倾角、大深度的立井施工,具有一定的效率优势和明显的安全优势，通过不断应用，形成一套固有的施工技术体系。

关键词：煤矸仓施工 反井钻机 立井施工 安全 高效 技术体系

1 工程概况

1.1巷道名称：新场井一盘区2#煤仓

1.2巷道位置：新场井2#煤仓上口位于新场井一盘区区段进风巷六，距新场井一盘区8108运输石门136m位置处，下口位于新场井一盘区皮带巷，距一盘区变电所岔口35m位置处，其煤仓中心点坐标为：X=3111210.104,Y=35466402.059,Z=+543.7m(上口底板)，+473.8m(下口底板)。

1.3巷道主要技术特征：

（1）总工程量：新场井一盘区2#煤仓净身全长66.9m,坡度为90°。

（2）巷道断面特征及参数，如图1所示。

图1 2#煤仓断面参数图

2掘进方式与施工工艺流程

2.1施工方法

先从上往下采用反井钻机施工φ250mm的导孔，导孔贯穿后，再从下往上施工φ1400mm的钻孔；后期再进行扩刷。

2.2施工方案

（1）施工顺序：在新场井一盘区区段进风巷六挂口点位置挂口，先从上往下采用反井钻机施工φ250mm的导孔，导孔贯穿后，再从下往上施工φ1400mm的钻孔。

2.3工艺流程和劳动组织

实行一天两班制作业，每班作业人员需6人。

2.4通风系统要求

防瓦斯积聚：采用钻孔自然通风，若钻孔被矸石堵塞时，则采用局扇向煤仓内供风。

3 反井钻机操作流程及注意事项

3.1操作流程及注意事项

（1）进入施工现场开展作业活动之前，有关人员应当仔细查看施工钻机，查看钻机各个位置的螺栓完全与否、牢固与否，活塞杆与滑道存在无关物质与否，所有的液压胶管接头完整与否，操控杆处于闭锁形态与否。油的数量、供水水源与设计标准一致与否，如果发现异常应当第一时间解决，不可继续作业，在全部恢复正常后才能够作业。

（2）钻机作业前，应当在空载的情况下尝试运行，包含动力水龙头的转动、不同方向的移动、转盘吊与机械手存在异常与否，若发现阻卡、漏油等问题一定要将问题妥善解决后再进行作业。

（3）钻机作业之前，一定要先查看操控杆关闭与否，打开压力水亦或让水泵运行之后开孔，若发现无水流出，钻机不可运行。

（4）钻机导孔与钻杆连接之前，推力油缸暂停推进，且把钻具向上提升5到10厘米，然后用水对孔底部进行冲刷，冲刷时间通常在两到五分钟之间。下个班无人接替时，冲刷时长应当恰当增长。关机之前需要将钻头提升至设计高度，然后才可以停水。

（5）钻进过程中，驾驶员需高度集中，应勤观测压力表的变动状况，且随时调节。关注钻机支撑压力，若发觉降低，应第一时间调节。

（6）钻进过程中，施工人员应当多次对导孔钻进过程中循环冲洗液附带的岩沫进行清洁，且关注钻机运行状况，发觉油泵、电机、马达等位置存在不正常声音、无法平稳运行、油管有油漏出等状况时，应第一时间告知驾驶员，暂停行进。钻机导孔停止施工过程中，应当对孔底部进行两到五分钟的清洗。若钻机状况允许，应当将钻头提升至最高点，应时常检查机座地脚螺栓和其他位置螺栓是否牢固。

（7）钻进施工的时候，应定期给辅助卸扣滑道、钻架导向轨等位置添加润滑油。

（8）接钻杆的时候，动力水龙头应当抬高到最高点，避免机械手运送钻杆的时候钻杆和动力水龙头相撞，接钻杆的时候，钻杆丝扣都要使用铁毛刷进行清洁，然后涂抹专门的油。

（9）通过机械手、转盘吊运输钻杆的时候，若需进行调整仅可以从两端位置移动，不可以手将钻杆抱住，避免产生挤伤等安全事件。

（10）将钻杆卸下时，施工人员需全部撤到安全地带，处于主体位置指挥以较慢的速度卸扣。

（11）若卸钻杆需依托辅助卸扣设施的时候，应该将卸扣油缸顶在棘轮齿后端，这样才能够让油缸一定，接头变得松动之后，将活塞杆收回，机械杆抓住钻杆之后，才能够卸下水龙头上的卡瓦。

（12）将钻杆接头卸掉马上戴上保护帽后，才能够让吊停止在钻杆平车位置。保护帽不可遗失。

（13）为确保导孔的钻进效果，开孔施工之前应当先对钻孔中心岩石面进行检测，需让岩石面保持水平状态，应使用低钻压进行开孔施工，具有了2根钻杆深度以后，再依据给定参数进行施工。

（14）在与扩孔钻头相连之前，应当将丝油涂刷后再和钻杆连在一起。

（15）为了让扩孔钻进施工过程中钻头稳定转动，扩孔之前需对工作面进行整平，让工作面与导孔呈现为垂直状态，扩孔初期使用低钻压钻进，等钻头程度全部进到孔中后，依照给定参数继续施工。

（16）扩孔过程中，分别在钻孔透位下口与钻机位置配备电话，以利于上部与下部进行通讯。

（17）钻机处于扩孔运行状态时，不可对下口的矸石进行清理，在开展清理工作前先要和上口进行联系。

（18）扩孔与上口间隔3m时，应使用低压钻施工，这种情况下作业人员应高度关注钻机基础变动状况。

（19）当由于基础产生变动而无法实现贯通时，等钻机都拆掉后尝试以爆破法施工，在完成这项任务时，作业人员一定要做好安全防护（带）。

（20）每一名作业者均需爱护钻机及其附属设施，应深入学习与了解钻机功能、运用方法、修理方式，应掌握故障解决的科学方法，不可使用锤子敲打机械，避免对机器造成损毁。

（21）钻机转动过程中如果发觉液压系统调压不够灵敏、有异常响动等，一定要关停机器，进行认真检查。

（22）钻机运行过程中，如果发现活塞杆存在杂物，应当第一时间使用清洁后的抹布擦拭。

（23）拆除每个零部件，特别是液压零件的时候，一定要轻取轻放，不可随便堆放。

（24）导孔钻进过程中若发觉钻具无法顺利转动，或许是碰到岩缝，卡住了钻头，应当一边转动钻具一边抬升高度，之后以较慢的速度超下扫孔，注意一次通常无法扫到位，应反复扫孔。扫孔依旧无法让故障排除时，应提钻查看。

（25）导孔钻进过程中，若发觉循环水快速减少，而且供给水源无法让问题得到有效处理的情况下，应第一时间将钻具调高至最高点，并向相关单位报告，等待解决方案。

（26）导孔钻进或者扩孔过程中，若发觉水源不正常，应当马上暂停施工，明确成因，暂停钻进的时候应当将导孔钻头抬高到最高点，扩孔钻头高度反而需调低一些。

（27）扩孔钻进过程中若发觉矸石的排出不顺畅，钻头剧烈摇动，进尺难度大，或许是体积较大的岩石掉落于刀盘位置，夹住刀具，导致刀具掉落。这种情况下应当将钻具高度调低，之后再提升钻进，通常需多次调整，如果这种方式依旧无法让问题得到解决，将钻头调到最低位置，然后再尝试解决。

4 结语

LM-150型反井钻机在作业过程中体现出钻井技术单一、施工便捷、施工所需人员数量有限、成井效率高等特征，可以大幅减小施工风险产生概率。此钻机在该项目中的运用大幅提升了煤仓挖掘效率，为煤仓再次扩大奠定了夯实的基础。

参考文献：

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[2] 孙炯,何勇;反井钻机在长斜井施工中的应用[J];四川水力发电;2003年04期

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[5] 王晓建;;深斜井高精度反井施工技术[A];矿山建设工程新进展——2006全国矿山建设学术会议文集（上册）[C];2006年

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